Муҳандисони MIT ва ҳамкорон аз энергияи офтобӣ сохтанд намакшавӣ дастгоҳе, ки аз намак баста шудани дигар тарҳҳоро пешгирӣ мекунад.
Муҳандисони MIT ва Чин ҳадаф доранд, ки оби баҳрро бо дастгоҳи комилан ғайрифаъол, ки аз уқёнус илҳом гирифта ва аз офтоб кор мекунад, ба оби ошомиданӣ табдил диҳанд.
Прототипи системаи дахмарҳалаи ҳамшафати тозакунӣ дар обанбори "қаиқ монанд" ҷойгир аст. Кредити тасвирӣ: Ҷинтонг Гао ва Чжэнюан Сю / MIT
Дар когаз, ки дар журнал пайдо мешавад Ҷоул, гурӯҳ тарҳи системаи нави тозакунии офтобро, ки оби шӯрро гирифта, бо нури офтоб гарм мекунад, шарҳ медиҳад.
Конфигуратсияи дастгоҳи тозакунӣ имкон медиҳад, ки об дар гирдоби гирдоб, ба монанди гардиши хеле калонтари "термогалин" дар уқёнус гардиш кунад. Ин гардиш дар якҷоягӣ бо гармии офтоб обро бухор мекунад ва намак боқӣ мемонад. Пас аз он буғи оби ҳосилшуда метавонад конденсатсия карда шавад ва ҳамчун оби софи нӯшокӣ ҷамъ карда шавад.
Дар айни замон, намаки боқимонда ба ҷои ҷамъшавӣ ва бастани система, дар дохили дастгоҳ ва берун аз он гардишро идома медиҳад.
Системаи нави тозакунии шӯр нисбат ба дигар консепсияҳои пассивии шӯршавии офтобӣ, ки ҳоло санҷида мешаванд, суръати баландтари истеҳсоли об ва сатҳи баландтар рад кардани намак дорад.
Муҳаққиқон тахмин мезананд, ки агар ин система ба андозаи як ҷомадони хурд андоза карда шавад, он метавонад дар як соат тақрибан аз 4 то 6 литр оби ошомиданӣ истеҳсол кунад ва то чанд сол пеш аз талаб кардани қисмҳои ивазшаванда кор кунад. Дар ин миқёс ва самаранокӣ, система метавонад оби ошомиданиро бо нарх ва нархе, ки нисбат ба оби лӯла арзонтар аст, истеҳсол кунад.
Озмоиши берунии прототип дар зери нури офтоб. Кредитҳои тасвир: Ҷинтонг Гао ва Чжэнюан Сю / MIT
Ленан Чжан, олими пажӯҳишгари Лабораторияи таҳқиқоти дастгоҳҳои MIT мегӯяд: "Бори аввал мумкин аст, ки обе, ки аз нури офтоб тавлид мешавад, ҳатто аз оби лӯла арзонтар бошад".
Даста дар назар дорад, ки дастгоҳи тозакунандаи намак метавонад ба таври ғайрифаъол барои қонеъ кардани ниёзҳои ҳаррӯзаи як оилаи хурди кофӣ оби ошомиданӣ тавлид кунад. Система инчунин метавонад ҷамоатҳои берун аз шабакаро таъмин кунад, ки оби баҳр ба осонӣ дастрас аст.
Ҳаммуаллифони омӯзиши Чжан шогирди аспиранти MIT Янг Чжун ва Эвелин Ванг, профессори муҳандисии Форд, дар якҷоягӣ бо Ҷинтонг Гао, Ҷинфан Ю, Жаню Йе, Рузху Ван ва Чжэнюан Сю аз Донишгоҳи Шанхай Ҷяо Тонг дар Чин мебошанд.
Конвексияи пурқувват
Системам нави тозакунии коллектив ба онхо бехтар мегардад тарҳи қаблӣ — консепсияи шабеҳи қабатҳои сершумор, ки марҳилаҳо номида мешаванд. Ҳар як марҳила бухоркунанда ва конденсаторе дошт, ки гармии офтобро барои ҷудо кардани намак аз оби воридотӣ истифода мебурд.
Ин тарҳ, ки гурӯҳ онро дар боми як бинои MIT озмоиш кард, энергияи офтобро ба таври муассир ба бухор кардани об табдил дод, ки баъдан ба оби ошомиданӣ конденсация шуд.
Аммо намаки боқимонда зуд ҳамчун кристаллҳо ҷамъ мешуданд, ки пас аз чанд рӯз системаро бастаанд. Дар шароити воқеии ҷаҳон, корбар бояд марҳилаҳоро мунтазам ҷойгир кунад, ки арзиши умумии системаро ба таври назаррас афзоиш медиҳад.
Дар саъю кушиши пай дар пай онхо ҳалли худро таҳия намуд бо конфигуратсияи қабати шабеҳ, ин дафъа бо як хусусияти иловагӣ, ки ба гардиши оби воридотӣ ва инчунин намакҳои боқимонда кӯмак мекард. Дар ҳоле, ки ин тарҳ аз таҳшин ва ҷамъ шудани намак дар дастгоҳ монеъ мешуд, обро бо суръати нисбатан паст тоза мекард.
Дар итератсияи охирин, даста боварӣ дорад, ки он ба тарҳи системаи тозакунӣ ворид шудааст, ки ҳам суръати баланди истихроҷи об ва ҳам рад кардани намакро ба даст меорад, яъне система метавонад зуд ва боэътимод оби ошомиданӣ барои муддати тӯлонӣ тавлид кунад.
Калиди тарҳи нави онҳо омезиши ду консепсияи қаблии онҳост: системаи бисёрзинаи бухоркунандаҳо ва конденсаторҳо, ки инчунин барои баланд бардоштани гардиши об ва намак дар ҳар як марҳила танзим шудааст.
"Мо ҳоло як конвексияи боз ҳам пурқувватро ҷорӣ мекунем, ки ба он чизе, ки мо одатан дар уқёнус мебинем, дар миқёси километрҳо монанд аст" мегӯяд Сю.
Циркулятсияҳои хурде, ки дар системаи нави даста тавлид мешаванд, ба конвексияи "термогалин" дар уқёнус шабоҳат доранд - падидае, ки ҳаракати обро дар саросари ҷаҳон дар асоси фарқияти ҳарорати баҳр («термо») ва шӯршавӣ («галин») бармеангезад. ).
«Вақте ки оби баҳр ба ҳаво дучор мешавад, нури офтоб обро ба бухор мекунад. Вақте ки об аз рӯи он мебарояд, намак боқӣ мемонад. Ва чӣ қадаре ки консентратсияи намак баландтар бошад, моеъ ҳамон қадар зичтар мешавад ва ин оби вазнинтар мехоҳад, ки ба поён равон шавад ”мегӯяд Чжан.
"Бо тақлид кардани ин падидаҳои паҳнои километр дар қуттии хурд, мо метавонем аз ин хусусият истифода барем, то намакро рад кунем."
Лак задан
Дили тарҳи нави даста як марҳилаест, ки ба қуттии борик шабоҳат дорад ва болои он маводи торик гузошта шудааст, ки гармии офтобро ба таври муассир ҷаббида мекунад. Дар дохили он, қуттӣ ба қисмҳои боло ва поён ҷудо карда шудааст.
Об метавонад тавассути нимаи боло ҷорӣ шавад, ки дар он шифт бо қабати бухоркунанда аст, ки гармии офтобро барои гарм кардан ва бухор кардани ҳама гуна об дар тамоси мустақим истифода мебарад. Пас аз он буғи об ба нимаи поёни қуттӣ интиқол дода мешавад, ки дар он қабати конденсатсионӣ бугро ба моеъи бенамак ва нӯшиданӣ хунук мекунад.
Тадқиқотчиён тамоми қуттиро дар як зарфи калонтар ва холӣ гузоштанд, сипас қубурро аз нимаи болоии қуттӣ ба поён тавассути поёни зарф пайваст карданд ва зарфро дар оби шӯр шино карданд.
Дар ин конфигуратсия, об метавонад табиатан тавассути қубур боло ва ба қуттӣ тела диҳад, ки дар он ҷо тамиши қуттӣ бо энергияи гармии офтоб, обро ҳангоми ҷорӣ шудан ба гардиш водор мекунад. Гирдҳои хурд кӯмак мекунанд, ки обро бо қабати болоии бухоршаванда дар тамос бигиранд ва намакро дар гардиш нигоҳ доранд, на ҷойгиршавӣ ва басташавӣ.
Даста чанд намунаи таҷрибавии ин дастгоҳи тозакунандаро, ки дорои як, се ва 10 зина сохтааст, сохта, кори онҳоро дар обҳои шӯрии гуногун, аз ҷумла оби табиии баҳр ва обе, ки ҳафт маротиба шӯртар буд, санҷидааст.
Аз ин озмоишҳо муҳаққиқон ҳисоб карданд, ки агар ҳар як марҳила то як метри мураббаъ васеъ карда шавад, он дар як соат то 5 литр оби ошомиданӣ тавлид мешавад ва система метавонад обро бидуни ҷамъ кардани намак дар тӯли чанд сол тоза кунад.
Бо дарназардошти ин мӯҳлати тӯлонӣ ва далели он, ки система комилан ғайрифаъол аст ва барои кор ба нерӯи барқ ниёз надорад, гурӯҳ тахмин мезананд, ки хароҷоти умумии истифодабарии система нисбат ба хароҷоти истеҳсоли оби лӯла дар Иёлоти Муттаҳида арзонтар хоҳад буд.
"Мо нишон медиҳем, ки ин дастгоҳ қодир аст умри дарозро ба даст орад" мегӯяд Чжун. «Ин маънои онро дорад, ки бори аввал мумкин аст, ки оби нӯшокӣ аз нури офтоб тавлидшуда аз оби лӯла арзонтар бошад. Ин имкони тоза кардани шӯри офтобро барои ҳалли мушкилоти воқеии ҷаҳон мекушояд."
Гуйхуа Ю, ки дар Донишгоҳи Техас дар Остин системаҳои нигоҳдории устувори об ва энергияро таҳия мекунад ва дар таҳқиқот иштирок накардааст, мегӯяд: "Ин як равиши хеле навоваронаест, ки мушкилоти калидӣ дар соҳаи намакзадаро самаранок коҳиш медиҳад".
«Тарҳрезӣ махсусан барои минтақаҳое муфид аст, ки бо оби шӯри баланд мубориза мебаранд. Тарҳрезии модулии он онро барои истеҳсоли оби хонавода хеле мувофиқ мекунад ва имкон медиҳад, ки миқёспазирӣ ва мутобиқшавӣ барои қонеъ кардани ниёзҳои инфиродӣ.
Муаллиф Ҷенифер Чу
